PCI/ru: Difference between revisions
(Categories) |
|||
| Line 30: | Line 30: | ||
===Конфигурационное пространство=== | ===Конфигурационное пространство=== | ||
Спецификация PCI предусматривает три разных варианта конфигурационных структур для трёх категорий устройств: | |||
# устройство общего назначения (gemeral device); | |||
# мост (bridge) между двумя PCI-совместимыми физическими шинами (напр. между PCI и PCI, PCI-X и PCI, HT и PCIe); | |||
# мост между PCI и CardBus. | |||
Ниже приведен вариант конфигурационной структуры для обычного устройства PCI | |||
{| class="wikitable" border="1" | {| class="wikitable" border="1" | ||
|- | |- | ||
| Line 55: | Line 61: | ||
| Cache Line | | Cache Line | ||
| LatTmr | | LatTmr | ||
| | | Header (0x00 или 0x80) | ||
| BIST | | BIST | ||
|- | |- | ||
| Line 77: | Line 83: | ||
|- | |- | ||
| +0х28 | | +0х28 | ||
| align="center" colspan="4"| | | align="center" colspan="4"| 0х00 (зарезервировано для CardBus-устройств) | ||
|- | |- | ||
| +0х2C | | +0х2C | ||
Revision as of 10:55, 17 July 2010
Шина PCI
Спецификация PCI задаёт один из основных стандартов аппаратной и программной организации современных ПК.
Официальный стандарт распространяется группой PCI SIG [1] для ограниченного круга подписчиков; однако в Сети можно найти исчерпывающую информацию практически обо всех технических деталях.
История создания и эволюции PCI - см. [2]. Здесь лишь кратко напомним, что внедрение шины PCI в середине 90-х привело к мощному рывку в развитии компьютерной техники. Настолько мощному, что уже к началу 2000-х она превратилась в один из тормозящих факторов. В новых системах четко прослеживается тенденция сокращения сектора PCI-карт и вытеснения собственно шины на периферию Южного Моста.
Тем не менее, основные принципы адресации, конфигурирования и программной организации устройств, заложенные стандартом PCI, остаются неизменными.
Принципы адресации устройств
Характерной особенностью шины PCI является наличие трёх адресных пространств:
- от 0 до 6 связных зон адресации портов ввода/вывода;
- от 0 до 7 связных зон адресации внутренней памяти (включая ROM) и отображённых на память устройств ввода/вывода;
- конфигурационное адресное пространство размером 1кб (расширено до 4кб в спецификации PCI Express).
Термин "связная зона" означает некий диапазон адресов, однозначно соответствующих конкретным регистрам ввода/вывода и внутренним ячейкам памяти устройства, не содержащий пустых областей и не пересекающийся с адресными зонами других устройств.
Назначение конкретных адресов каждой из адресных зон производится этапе конфигурации:
- непосредственно после включения питания - под управлением BIOS;
- после загрузки ОС (подгонка под адресную модель ядра и Hotplug) - под управлением шинных драйверов и подсистемы ACPI.
Важно, что само устройство при конфигурации выступает лишь "заказчиком" адресного пространства для своих устройств, указывая требуемый размер каждой зоны ввода/вывода или MMIO (или 0, если данная зона устройству не нужна); конкретные адреса для этих зон выделяются BIOSом или операционной системой в соответствии с имеющимися ресурсами и используемой моделью памяти.
BDF-адрес устройства в системном конфигурационном пространстве (см.ниже) определяется его физическим подключением к конкретному слоту PCI-шины (для интегрированных устройств - схемой разводки сигнальных линий на материнской плате и регистровой моделью чипсета) и поэтому не зависит ни от BIOS, ни от операционной системы.
По окончании конфигурации назначенные адреса хранятся в BAR-регистрах конфигурационного пространства и могут быть прочитаны драйвером и пользовательской программой.
В принципе, PCI-устройство может вообще не иметь никаких ресурсов ввода/вывода - ни портов, ни MMIO); однако его конфигурационное пространство должно существовать в любом случае.
Конфигурационное пространство
Спецификация PCI предусматривает три разных варианта конфигурационных структур для трёх категорий устройств:
- устройство общего назначения (gemeral device);
- мост (bridge) между двумя PCI-совместимыми физическими шинами (напр. между PCI и PCI, PCI-X и PCI, HT и PCIe);
- мост между PCI и CardBus.
Ниже приведен вариант конфигурационной структуры для обычного устройства PCI
| смещение | +0 | +1 | +2 | +3 |
|---|---|---|---|---|
| +0х00 | Код производителя | Код устройства | ||
| +0х04 | Регистр управления | Регистр состояния | ||
| +0х08 | Ревизия | ProgIF | Подкласс | Класс |
| +0х0С | Cache Line | LatTmr | Header (0x00 или 0x80) | BIST |
| +0х10 | Регистр базового адреса #0 (BAR0) | |||
| +0х14 | Регистр базового адреса #1 (BAR1) | |||
| +0х18 | Регистр базового адреса #2 (BAR2) | |||
| +0х1C | Регистр базового адреса #3 (BAR3) | |||
| +0х20 | Регистр базового адреса #4 (BAR4) | |||
| +0х24 | Регистр базового адреса #5 (BAR5) | |||
| +0х28 | 0х00 (зарезервировано для CardBus-устройств) | |||
| +0х2C | Производитель подсистемы | Код подсистемы | ||
| +0х30 | Базовый адрес бортового ПЗУ (Extension ROM) | |||
| +0х34 | Список доп. параметров | Зарезервировано | ||
| +0х38 | Зарезервировано | |||
| +0х3С | Организация аппаратного прерывания | Время захвата системной шины, мкс/4 | ||
| Номер IRQ (только для PIC) | Линия (INTA#...INTD#) | Мин. длительность захвата | Макс. допустимое ожидание | |
| +0х40 | 1-й доп. параметр | следующий параметр | 1-й доп. параметр | |
| . . . 0хFC | Незарезервированная область конфигурационного пространства | |||
| (назначение регистров определяется разработчиком устройства) | ||||
| +0х100 | Расширенные параметры PCI Express | следующий параметр | ||
| +0х104 | Серийный номер устройства (8 байт) | |||
| +0х108 | ||||
| . . . 0хFFC | Расширенная область конфигурационного пространства PCIe | |||
| (назначение регистров определяется разработчиком устройства) | ||||
Стандартные поля
BAR-регистры
Регистры состояния и контроля
Дополнительные поля
Адресное пространство
Адресация памяти
(продолжение следует)